D ) Nel S - Macroarea di Scienze

Corso di Fisica per il CdS in Scienze Biologiche – II esonero 30 aprile 2010
A.A. 2009/2010 – Prof.ssa Maria Pia De Pascale [A-L] e Prof.ssa Annalisa D’Angelo[M-Z]
A-L
M-Z BCM ECO BU
Cognome e Nome: _________________________________________
E1) Un pendolo è costituito da una pallina di massa m appesa ad un’asta di lunghezza l e massa trascurabile,
incernierata ad un suo estremo. Se la pallina viene posta sulla verticale nel punto più basso (posizione di
equilibrio) e poi viene fatta oscillare a piccoli angoli, il periodo delle piccole oscillazioni risulta pari a 1,42 s.
A) Calcolare la lunghezza del pendolo.
T= 2(l/g)
l=(T/(2))2 g = (1,42 / 6,28)2 9,81 m = 0.50 m
B) Se la pallina viene posta sulla verticale al di sopra del punto a cui è incernierata l’asta con velocità
iniziale nulla e poi lasciata oscillare, calcolare la velocità con cui la pallina del pendolo ripassa per la
verticale nel punto più basso della traiettoria;
E=mg(2l)=1/2 m v2
v=(4lg) =2(lg)=2(0.5x0.81) m/s =4,42 m/s
E2) Una slitta scende da un pendio innevato inclinato di 30 gradi rispetto alla direzione orizzontale. Tra slitta
e superficie innevata si esercita una forza d’attrito dinamica il cui coefficiente di attrito è d = 0.1.
Se parte con una velocità di 3 m/s da una quota di 30m, e scivola lungo il piano inclinato:
A) con quale velocità giunge alla fine del pendio?
N = mg cos  Fatt= - N d Lattr = Fatt h / sin = Ef-Ei=1/2 m vf2 - 1/2 m vi2 – mgh
-mg cos  d h / sin = 1/2 m vf2 - 1/2 m vi2 – mgh
vf2 = 2gh – 2gh d tg  + vi2 vf = [2gh(1 – d tg ) + vi2 ] = 22,26 m/s
B) Successivamente la slitta continua a scivolare su un piano orizzontale, sottoposta alla stessa forza di
attrito dinamico. Quale distanza percorre prima di fermarsi?
Lattr = Fatt x = - ½ m v2
-mgd x = - ½ m v2 x = ½ v2/ gd = 253 m
E3) Un ascensore sale con accelerazione costante pari a g/3. Su di esso è posta una bilancia a molla.
A) Determinare il peso apparente che segna la bilancia per un uomo di massa pari a 90 Kg;
Ftrasc= -m a0 = - m g/3
P= -mg N= -P-Ftrasc = m(g+g/3) = mg 4/3 = 1177,2 N
B) Se l’uomo fa cadere una moneta dalla tasca, posta ad 1m dal suolo dell’ascensore. Con che velocità questa
giunge al suolo dell’ascensore stesso?
atot= (P + Ftrasc) /m = 4/3 g
E
R
1A
vfin = (2 x 4/3 g h) = 5,11 m/s
1B
2A
2B
3A
3B
D1) Quale delle seguenti affermazioni è VERA:
1.
2.
3.
4.
Massa e peso hanno la stessa unità di misura
Il peso di un corpo è proporzionale alla sua massa
Il peso di un corpo non varia, qualunque sia la sua posizione nell’universo
La massa di un corpo dipende dalla sua posizione nello spazio
D2) Un corpo di massa 32 g è posto a distanza di 120 cm dall’asse di rotazione di una ultracentrifuga che
ruota con una frequenza di 5000 giri/min. La forza centrifuga agente sul corpo è:
1.
2.
3.
4.
266 103 N
10,5 103 N
3,2 N
160 N
D3) Per un corpo che si muove nell’aria con piccola velocità, la resistenza dell’aria è rappresentata da una
forza di attrito viscoso. Se il corpo, inizialmente fermo, viene lasciato cadere da una certa altezza, si ha che:
1.
2.
3.
4.
la sua velocità aumenta proporzionalmente al tempo di caduta
la sua velocità aumenta inizialmente poi tende ad un valore costante
la sua accelerazione è costante
l’accelerazione aumenta con la distanza percorsa
D4) Un corpo di 10 Kg viene lanciato dalla base di un piano inclinato con velocità 25m/s e si ferma, dopo aver
percorso lungo il piano una distanza di 64m. Se non ci sono attriti, l’inclinazione del piano è:
1.
2.
3.
4.
30
7
15
40
D5) Una palla di gomma cade da un’altezza di 5m e rimbalza, perdendo ad ogni rimbalzo ¼ della sua energia.
Subito dopo il secondo rimbalzo, la sua velocità è:
1.
2.
3.
4.
5,2 m/s
24 m/s
7,4 m/s
1 m/s
D6) Quali delle seguenti affermazioni è VERA. Le forze conservative:
1.
2.
3.
4.
non producono variazioni di energia cinetica
non producono variazioni di energia potenziale
non producono variazioni di energia meccanica totale
non producono lavoro
D7) Consideriamo tre corpi di massa m1=m2=2m3 posti ai vertici di un triangolo equilatero. Se le masse 1 e 2
sono posizionate alla base del triangolo, il centro di massa dei tre corpi:
1.
2.
3.
4.
Si trova lungo l’altezza del triangolo più vicino al corpo 3
Si trova fuori dal triangolo
Si trova sul punto medio dell’altezza del triangolo
Si trova lungo l’altezza del triangolo più vicino ai corpi 1 e 2
D8) Quali delle seguenti affermazioni è FALSA:
1.
2.
3.
4.
Durante un urto è possibile trascurare tutte le forze ad eccezione di quelle impulsive che si esercitano tra i due corpi
In un urto si conservano sempre quantità di moto totale ed energia cinetica totale
In un urto si conserva sempre la quantità di moto totale
Le forze agenti durante un urto soddisfano al principio di azione e reazione.
D9) La formulazione esatta della terza legge di Keplero è:
1.
2.
3.
4.
Il quadrato del tempo di rivoluzione di un pianeta è proporzionale al cubo del semiasse maggiore della sua orbita ellittica
Il cubo del tempo di rivoluzione di un pianeta è proporzionale al quadrato del semiasse maggiore della sua orbita ellittica
I pianeti spazzano le loro orbite con velocità areale costante
I pianeti percorrono orbite ellittiche di cui il solo occupa uno dei fuochi.
D10) Quale delle seguenti affermazioni è FALSA:
1.
2.
3.
4.
Se su di un corpo agiscono solo forze centrali si conserva la sua energia meccanica
Se su di un corpo agiscono solo forze centrali si conserva il suo momento angolare
Se su di un corpo agiscono solo forze centrali il suo moto avviene sempre su un piano
Se su di un corpo agiscono solo forze centrali la sua velocità è costate in modulo
D
R
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10